إن فهم محتوى الرطوبة أمر مهم بالنسبة لعمال تحويل الأخشاب

انطلق في رحلة مع Wagner Meters، حيث يصبح علم محتوى رطوبة الخشب أفضل حليف للفنان في صناعة القطع الخشبية المتينة والجميلة.

سواء كنت من محترفي تحويل الخشب أو مبتدئًا في استكشاف العوالم الخشبية، فإن إتقان الجوانب الدقيقة والحاسمة لمحتوى الرطوبة في الخشب سوف يمكّنك من نحت إبداعات آسرة وتدوم.

مع كل دورة من دورات المخرطة، يمكنك فهم همسة الخشب، والاستجابة بشكل مناسب لمحتواه من الرطوبة، مما يضمن مقاومة إبداعاتك للتشقق والانحناء وتظل أنيقة إلى الأبد.

دعونا نتعمق في عالم تتشابك فيه الرطوبة والخشب والحرفية، مما يشكل ليس فقط الخشب، بل القصص التي تدوم لأجيال.

• فهم محتوى الرطوبة
• أهمية التحكم في MC
• الرطوبة النسبية ومحتوى الرطوبة المتوازن
• مشاكل الرطوبة في تحويل الخشب
• كيف يمكن للتدوير المزدوج أن يساعد في التحكم في الانكماش
• السيطرة على محتوى الرطوبة
• تجفيف الخشب
• قياس MC باستخدام مقياس الرطوبة

يتطلب نجاح خراطة الخشب، كما هو الحال في جميع أعمال النجارة، إدارة دقيقة لرطوبة الخشب. وتُعدّ الرطوبة عاملاً أساسياً في كيفية عمل الخشب ومتانة المنتج النهائي وجماله الدائم.

فهم محتوى الرطوبة

جميع أنواع الأخشاب تحتوي على رطوبة. الخشب مادة ماصة للرطوبة، أي أنه يمتصها أو يطلقها بسهولة. رطوبة الهواء المحيط تُحدد محتوى الرطوبة (MC) في الخشب.

الرطوبة النسبية (RH) تقيس رطوبة الهواء. وهي تُمثل كمية الماء التي يحملها الهواء مقارنةً بكميته التي يستطيع استيعابها عند درجة حرارة وضغط مُحددين.

مع ارتفاع الرطوبة النسبية، يمتص الخشب الرطوبة من الهواء، مما يؤدي إلى تمدده. ومع انخفاضها، يُطلق الخشب الرطوبة في الهواء، مما يؤدي إلى انكماشه.

MC هي نسبة وزن الماء في قطعة خشب إلى وزن الخشب بدون ماء. الصيغة هي:

MC = (وزن الماء / وزن الخشب الجاف) × 100

على سبيل المثال، كتلة من الخشب تزن 10 أرطال (كما تم قياسها بعد تجفيفها)، تحتوي على رطل واحد من الماء، لها محتوى MC يساوي:

(1 / (10 – 1)) × 100 = 11.1%

أهمية التحكم في MC

يتمدد الخشب وينكمش مع تغير MC. فإذا انخفضت MC بشكل ملحوظ بعد قلب قطعة من الخشب، فقد ينكمش أو يتشقق أو يتشوه. يحدث التشويه لأن الخشب ينكمش في اتجاه العروق أكثر من انكماشه عبر العروق، أو لأن الخشب لم يجف بشكل متساوٍ.

وهذا يعني أنه يجب الحفاظ على MC ثابتًا في حدود 2% تقريبًا طوال عملية تصنيع المنتجات الخشبية وطوال فترة استخدام المنتج.

الرطوبة النسبية ومحتوى الرطوبة المتوازن

كما رأينا سابقًا، تُحدَّد نسبة الرطوبة النسبية (MC) بالرطوبة النسبية للهواء المحيط. مع زيادة الرطوبة النسبية، يمتص الخشب الرطوبة. ومع انخفاضها، يُطلق الخشب الرطوبة إلى الهواء. عندما تتوازن الرطوبة النسبية مع نسبة الرطوبة النسبية (MC)، يتوقف تبادل الرطوبة. تُسمى هذه النقطة نقطة التوازن، وتُسمى نسبة الرطوبة النسبية للخشب عند هذه النقطة محتوى الرطوبة المتوازن (EMC).

لتجنب مشاكل التمدد والانكماش، حافظ على الخشب عند قيمة EMC قريبة من القيمة التي سيتم استخدام المنتج فيها.

بالنسبة لمعظم المساحات الداخلية في أمريكا الشمالية، يبلغ متوسط ​​الرطوبة النسبية ما بين 30% إلى 50%، وهو ما يتوافق مع التوافق الكهرومغناطيسي ما بين 6% إلى 9%.

مشاكل الرطوبة في تحويل الخشب

قد يُسبب عدم ضبط MC مشاكل أثناء خرط الخشب. فإذا كان MC مرتفعًا جدًا، ستضعف ألياف الخشب ولن يُخضَع الخشب بسلاسة. أما إذا كان MC منخفضًا جدًا، فقد يتشقق الخشب أو يتشقق.

قد يُسبب التجفيف غير المتساوي مشاكل أيضًا. فالخشب الذي جفّ بسرعة كبيرة قد تكون نسبة MC في مركزه أعلى منها على سطحه. هذا يُسبب انكماش السطح أكثر من مركزه، ويُسبب ضغطًا داخل الخشب. عند تقليب الخشب، يتحرر الضغط، فيتشوه.

يمكن أن يجف الخشب أيضًا بشكل غير متساوٍ لأن الرطوبة تنطلق من الحبوب النهائية بشكل أسرع مما تنطلق على طول الحبوب.

نظرًا لأن الخشب ينكمش عبر الحبوب أكثر مما ينكمش على طول الحبوب، فإن الانكماش الشديد بعد تحويل الخشب يمكن أن يتسبب في انحناء القطعة.

كيف يمكن للتدوير المزدوج أن يساعد في التحكم في الانكماش

يؤدي الدوران المزدوج إلى تقليل وقت تجفيف القطعة الفارغة، ويضمن الدوران السلس، ويمنع التشققات والانحناء بعد تدوير القطعة.

كما يوحي الاسم، فهي عملية من خطوتين. أولاً، يُقلب القالب الأخضر لإزالة معظم النفايات. ثم تُترك القطعة لتجف لفترة إضافية. بإزالة معظم النفايات، ستجف القطعة أسرع بكثير من القالب بأكمله.

مع جفاف الخشب، ستتشوه القطعة بشكل طبيعي. بمجرد وصول الخشب إلى درجة الصلابة المطلوبة، تُزيل عملية الخراطة النهائية بقايا النفايات وتُعطي الشكل النهائي. مع درجة الصلابة المطلوبة، لن تتقلص القطعة أو تتشوه بعد الخراطة النهائية.

السيطرة على محتوى الرطوبة

تبدأ عملية التحكم في الرطوبة قبل وقت طويل من بدء الخراطة. تتوفر مصادر متعددة للخشب للخراطة، وقد تختلف الرطوبة بشكل كبير حسب النوع الذي تختاره.

يفضل العديد من حرفيي الأخشاب البدء بالخشب الأخضر. الخشب الأخضر منشور حديثًا ولم يُجفف. والميزة المميزة للخشب الأخضر هي إمكانية اختيار قطعة ذات طابع مميز أكثر من الخشب المجفف في الفرن، ويمكن أن تكون غير مكلفة أو مجانية.

يستخدم التجفيف في الفرن الحرارة ودوران الهواء لتسريع عملية التجفيف. يُجفف الخشب المجفف في الفرن حتى تصل نسبة MC فيه إلى حوالي 8%، مما يجعله جاهزًا للخراطة. عيبه هو ارتفاع سعره نسبيًا.

الخشب المجفف بالهواء أقل تكلفة من المجفف بالفرن، ولكنه عادةً ما يُجفف بنسبة تتراوح بين 10% و18% فقط من MC. ستحتاج إلى تجفيف هذا الخشب أكثر قبل الخراطة النهائية.

تجفيف الخشب

إذا كنت تستخدم خشبًا لم يجفّ إلى نسبة الرطوبة المناسبة (6% إلى 9%)، فستحتاج إلى تجفيفه بنفسك. هناك عدة طرق للقيام بذلك. أولًا، يمكنك تجفيفه بالهواء بوضعه في مكان مغلق مُكيّف بنسبة رطوبة نسبية تتراوح بين 30% و50%. قد يستغرق التجفيف بهذه الطريقة أشهرًا عديدة، لكنها غير مكلفة وتضمن تجفيفًا بطيئًا ومتساويًا.

يمكنك أيضًا تجفيفه في الفرن باستخدام فرن منزلي الصنع. إذا كانت لديك مساحة مغلقة صغيرة، يمكنك توفير التدفئة باستخدام مصابيح متوهجة عادية. نجح البعض في تجفيف الخشب باستخدام فرن الميكروويف. مع ذلك، قد تحدث مشاكل إذا لم يتم التجفيف بشكل صحيح أو بسرعة كبيرة.

يجفّ العروق الطرفية أسرع من باقي أجزاء الخشب. يمكنك ضمان جفاف أكثر توازناً بحماية العروق الطرفية بطبقة من منتج مثل Anchorseal.

تنزيل مجاني - هل جهاز قياس الرطوبة الدبوس أو بدون دبوس هو الأفضل بالنسبة لك؟

استخدام مقياس لتحديد متى يجف الخشب

عندما يجف الخشب ويقترب من مرحلة التوافق الكهرومغناطيسي، يتباطأ التجفيف ثم يتوقف في النهاية. يمكنك معرفة ذلك بوزن الخشب. يجب القيام بذلك في مكان مُتحكم به، مع الحفاظ على رطوبة نسبية تتراوح بين 30% و50%.

باستخدام ميزان رقمي دقيق، زن الخشب كل بضعة أيام وسجّل الوزن حتى يتوقف عن فقدان الوزن. بعد استقرار الخشب، يصبح عند درجة الصلابة المطلوبة وجاهزًا للتشكيل.

استخدام مقياس لقياس MC بدقة

يمكنك أيضًا قياس MC بدقة باستخدام ميزان. هذه عملية أكثر تعقيدًا وإرهاقًا، وتتطلب ميزانًا دقيقًا للغاية. كما تتطلب فرنًا لتجفيف الخشب. يُطلق الخشب مواد كيميائية سامة أثناء تجفيفه، لذا يجب تخصيص الفرن لهذا الغرض تحديدًا.

أولاً، اقطع قطعة صغيرة على بُعد بوصة واحدة تقريبًا من جانب الخشب الذي تريد قياسه. زن القطعة حتى عُشر أونصة، وسجّل وزنها. يُسمى هذا "الوزن الابتدائي".

بعد ذلك، جفف الخشب في فرن على درجة حرارة تتراوح بين ٢١٠ و٢٢٠ درجة فهرنهايت. ستحتاج لتجفيفه لمدة ٢٤ ساعة تقريبًا. ثم زن الخشب كل بضع ساعات وسجل الوزن. عندما يتوقف الخشب عن فقدان الوزن، يكون قد جف.

زن الكتلة وسجّل الوزن. هذا هو الوزن الجاف. ثم استخدم الوزنين لحساب MC:

MC = ((الوزن الأولي – الوزن الجاف للفرن) × 100) / الوزن الجاف للفرن

قياس MC باستخدام مقياس الرطوبة

قياس الرطوبة باستخدام الميزان عملية شاقة ومستهلكة للوقت. أجهزة قياس الرطوبة تجعلها أسرع وأكثر ملاءمة.

هناك نوعان من أجهزة قياس الرطوبة متوفر: عدادات من نوع الدبوس وعدادات بدون دبابيس.

تستخدم عدادات الدبابيس المقاومة الكهربائية للرطوبة في الخشب لقياس MC. يحتوي العداد على دبوسين معدنيين يُدفعان في الخشب إلى العمق المطلوب. تُقاس المقاومة بين الدبوسين. كلما انخفضت المقاومة، ارتفع MC.

أجهزة القياس الدبوسية حساسة لدرجة الحرارة، لذا عادةً ما تأتي مع جدول تصحيح درجة الحرارة. كما أنها حساسة للتركيب الكيميائي لأنواع الخشب، لذا عادةً ما يُرفق بها إعداد خاص بنوع الخشب.

يؤثر اتجاه حبيبات الخشب أيضًا على القراءة، لذا يتعين عليك تحريك الدبابيس في الاتجاه الصحيح.

تُرسل العدادات عديمة الدبابيس إشارة كهرومغناطيسية عبر الخشب لقياس خصائصه العازلة. لقراءة القياس، ضع العداد على سطح مستوٍ من الخشب. تُتاح القراءة في ثوانٍ. لا توجد دبابيس تُشوّه سطح الخشب، ما يُجنّبك إضاعة الوقت في دقّ الدبابيس في الخشب، ما يجعل استخدام العداد عديم الدبابيس أسرع بكثير.

أجهزة القياس بدون دبابيس حساسة لكثافة الخشب، وتأتي مع إعداد خاص لنوع الخشب للتعويض. لقياس أعماق مختلفة، استخدم جهاز قياس بدون دبابيس جيد مزود بإعداد عمق قابل للاختيار. لا يؤثر اتجاه الحبوب على القراءات.

أجهزة قياس رطوبة الخشب

أجهزة قياس رطوبة الخشب تعتبر الطرق أسرع وأسهل وأكثر موثوقية من استخدام مقياس لقياس MC.

تتمتع العدادات بدون دبابيس بالمزايا التالية مقارنة بالعدادات ذات الدبابيس:

• لا تفسد سطح الخشب
• لا تتطلب دبابيس التوجيه والقيادة
• لا يوجد دبابيس للانحناء أو الكسر
• لا تتأثر بدرجة الحرارة واتجاه الحبوب
• إنها أسرع وأسهل في الاستخدام

اريك فاغنر

إريك متحمسٌ لمحاربة مشاكل الرطوبة التي تُهدر مليارات الدولارات في الولايات المتحدة وسائر أنحاء العالم. ومن دواعي سروره أيضًا أنه يستمتع بقضاء وقت فراغه في النجارة، وهو يعلم أن مشاريعه ستكون خاليةً من مشاكل الرطوبة.

آخر تحديث في 6 أكتوبر 2023